高中生物 第4章 第1节 物质跨膜运输实例典例精析 新人教版必修1
高中生物必修一第四章第一节
渗透作用产生的条件： 1、具有半透膜 2、半透膜两侧具有浓度差
物质的量浓度
几个生活中的例子
1 吃比较咸的食物时，比如连续嗑带 盐的瓜子。你的口腔有什么感觉？为 什么？
2 浸在清水的萝卜条和浸在盐水中萝 卜条会有什么不同？
二、细胞的吸水与失水 1、动物细胞的吸水与失水：
正常红细胞 吸水的红细胞 失水的红细胞
2、人体甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘的特点
水分子的流动方向是顺浓度梯度跨膜运输的。 其他物质的运输也一样吗？
人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘的含量明显高于 血液中碘的含量，说明碘进入甲状腺滤泡上皮 细胞是从低浓度向高浓度运输，即逆浓度梯度 运输。
动物细胞发生吸水和失水的条件 细胞膜相当于半透膜（细胞膜具有选
择透过性）
细胞质与外界溶液可以具有浓度差
外界溶液浓度_<___细胞质的浓度
红细胞吸水 红细胞膨胀，甚至胀破
外界溶液浓度_=___细胞质的浓度
红细胞正常，无变化
外界溶液浓度_>___细胞质的浓度
红细胞失水 红细胞皱缩
2、植物细胞的吸水与失水：
细胞壁 全透性 细胞液
细胞核
液泡膜
细胞膜 细胞质
原 生 质 选择透过性 层
成熟植物细胞结构示意图
植物细胞发生吸水和失水的条件 原生质层相当于半透膜
原生质层内外具有浓度差
植物细胞
外界溶液浓度_<___细胞液的浓度
植物细胞吸水 植物细胞膨胀
外界溶液浓度__=__细胞液的浓度
植物细胞正常，无变化
外界溶液浓度_>___细胞液的浓度
四、物质跨膜运输的其他实例 1、水稻和番茄对不同离子的吸收情况
培养液中的离子浓度
人教版高中生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例习题
第 4 章. 细胞的物质输入和输出第 1 节 . 物质跨膜运输的实例基础牢固1 紫色洋葱表皮细胞发生质壁分别后, 在显微镜下观察到的正确图示是(..)解析 : 紫色洋葱表皮细胞的细胞液呈紫色, 原生质层相当于半透膜, 正常情况下色素不能够经过原生质层进出细胞。
答案 :C2 以下关于选择透过性膜与半透膜关系的说法, 正确的选项是(..)①拥有半透性必然拥有选择透过性. ②拥有选择透过性必然拥有半透性. ③活的生物膜才拥有选择透过性④只有活的生物膜才拥有半透性A. ①③B. ①④C. ②③D.②④解析 : 半透膜是指小分子物质能经过, 而大分子物质不能够经过的膜, 半透膜不用然是活的生物膜 , 如玻璃纸即为没有活性的半透膜。
活的生物膜不但拥有半透性,还拥有选择性。
因此 , 拥有选择透过性就必然拥有半透性, 而且只有活的生物膜才拥有选择透过性。
答案 :C3 在“研究植物细胞的吸水和失水”实验中, 之因此用已经成熟的洋葱表皮细胞作实验资料 , 是由于这样的细胞拥有 (..)A. 伸缩性很小的细胞壁B. 功能完满的细胞膜C. 能够流动的细胞质D. 大而醒目的液泡解析 : 植物细胞质壁分别和复原的条件: 植物细胞必定是活细胞; 细胞液浓度与外界溶液的浓度必定有浓度差; 植物细胞必定有大的液泡, 最好细胞液中带有色素 ,这样便于观察。
已经成熟的洋葱表皮细胞就能很好地满足这些条件。
答案 :D4 以下关于物质跨膜运输实例的说法, 不正确的选项是 (..)A.细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜B.水分子进出细胞 , 取决于细胞内外溶液的浓度差C.小分子物质都能经过细胞膜D.细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程解析 : 生物膜都主要由脂质、蛋白质构成 , 都拥有选择透过性。
水分子能够自由通过 ; 被选择的一些离子、小分子也能够经过 ; 其他离子、小分子和大分子不能够经过。
细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程, 水分子进出细胞 ,主要取决于细胞内外溶液的浓度差。
人教版高中生物必修1第四章第一节物质跨膜运输的实例 图文
2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中 所说的半透膜？相当于半透膜
3、当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸 水而涨破吗？ 红细胞一般会因持续吸水而涨破
4、红细胞吸水或失水的多少取决于什么条件？
主要取决于红细胞内外浓度的差值
动物细胞通过渗透作用吸水或失水。
浓度差 相当于
那么，植物细胞如何呢？
探究：植物细胞的吸水和失水
细胞壁（全透性） 细胞膜 细胞质 原生质层 液泡膜 细胞核 细胞液
成熟的植物细胞通过渗透 作用吸水或失水。
外界溶液 细胞液
细胞膜
细胞质
原 生
质 相当于
液泡膜 层
探究植物细胞的吸水与失水
提出问题
原生质层相当于一层半透膜吗？
作出假设
原生质层相当于一层半透膜。
动物细胞通过渗透作用吸水或失水。
浓度差 相当于
成熟的植物细胞通过渗透 作用吸水或失水。
外界溶液 细胞液
细胞膜
细胞质
原 生
质 相当于
液泡膜 层
细胞壁 细胞原膜 细胞生质质 液泡层膜
蔗糖溶液中
二、物质跨膜运输的其他实例
讨论： １、在培养过程中，水稻吸收水分及其他离 子较多，吸收Ca2+ 、Mg2+较少，结果导致 水稻培养液里的Ca2+ 、Mg2+浓度增高。
讨论2、如果用一层纱布代替玻璃纸， 漏斗管内的液面还会升高吗？ 3、如果烧杯中不是清水，而是同样浓 度的蔗糖溶液，结果会怎样？
渗透作用发生的条件： ①具有半透膜 ②半透膜两侧的溶液有浓度差
一、细胞的吸水和失水
1、动物细胞的失水和吸水
处于蒸馏水中
高中生物必修一 4.1物质跨膜运输的实例
设计实验：
③实验材料：
洋葱鳞片叶外表皮
有中央大液泡，且 细胞液有紫色，便 于观察
发生质壁分离的材料要求：成熟的植物活细胞
①有中央大液泡； ②有细胞壁； ③活细胞。
清水、 质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液
1.溶液对细胞无毒害 2.溶液浓度不能过高也不能过低。 浓度过高植物会失水过多而死亡， 浓度过低质壁分离太慢，甚至不能发生质壁分离
特点
半透膜
不具选择性、不具活
较小分子能通过，较大 分子不能透过
性，是多孔性薄膜 （如：动物膀胱、玻 璃纸、肠衣、鸡蛋的
卵壳膜等）
选择透 过性膜
要选择吸收的离子、小 分子可通过，而其他离 具有选择性和活性， 子、小分子和大分子不 是生物膜 能通过
选择透过性膜具有选择性的原因:
不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同，从而使
把体积与质量浓度相同的葡萄糖和蔗糖溶液用半透
膜（允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）隔开（
如图），一段时间后液面情况是
B
A．甲高于乙 B．先甲高于乙，后乙高于甲 C．乙高于甲 D．先甲低于乙，后乙低于甲
将人的红细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡半小 时之后的结果如下图所示，依照红细胞外形的变化判
1.若用纱布或滤纸代替玻璃纸，液面还会升高吗？ 不会，因为水和蔗糖都能通过 2.若内外都是清水或都是同样的蔗糖溶液，液面还 会升高吗？
不会，因为水进出漏斗的速率相等。
条件
具有半透膜 膜两侧的溶液具有浓度差
1 概念
渗透作用
水分子（或其他溶剂分子）透过半透 膜的扩散，称为渗透作用
2 水分渗 水 水 (相对含量多) 水 (相对含量少)
A．若A细胞处于质壁分离生理状态，则图①处的液体浓 度大于细胞液浓度
高中生物 第4章 第1节 物质跨膜运输的实例学案 新人教版必修1
第1节物质跨膜运输的实例[学习目标] 1.阐述渗透现象的原理及条件。
2.说出动物细胞吸水和失水的条件。
3.探究植物细胞吸水和失水的条件。
知识点一渗透作用知识梳理1.渗透作用的原理(1)漏斗管内液面上升的原因：单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子数□01多于由蔗糖溶液进入清水的水分子数。
02蔗糖分子也可以自由通(2)纱布代替玻璃纸，液面不会上升的原因：纱布的孔隙很大，□过。
(3)清水换成同样浓度的蔗糖溶液，液面不会上升的原因：半透膜两侧浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数□03等于渗出的水分子数。
2．渗透作用发生的条件01半透膜。
(1)具有□(2)半透膜两侧溶液具有□02浓度差。
1.发生渗透作用的液面高度差H会不会一直升高，为什么？提示：不会。
长颈漏斗中的液面升高时，液体产生的静水压也会随之变大，当静水压增大到和渗透压相等时(二者的方向相反，静水压向外、渗透压向内)，通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等，因此，液面就不再升高了。
2．当液面不再升高时，长颈漏斗内外液体的浓度相等吗？提示：不相等。
当水分子进出达到动态平衡时，长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。
3．扩散和渗透的区别与联系？提示：扩散是指某物质从浓度高的地方向浓度低的地方移动的过程；渗透是水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。
渗透需要半透膜，是扩散的一种特殊形式。
4．实验探究：温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率吗？请你提出假设，并设计检验该假设的实验方案。
提示：温度高低会提高或降低水分通过半透膜的扩散速率，设计渗透装置三组，分别在烧杯外水浴加热、加冰、不作处理，记录相同时间内的液面变化情况(或相同液面变化所需时间)。
典题分析题型一渗透作用原理分析[例1] 某同学设计了图中所示用于检测渗透作用的实验装置，实验开始时长颈漏斗内外液面平齐，记作零界面，实验开始后，长颈漏斗内部液面的变化趋势为( )解题分析装置中蔗糖溶液浓度较高，由于蔗糖分子不能通过膀胱膜，从漏斗中流出的水分子多于进入漏斗中的水分子，液面逐渐下降，直至达到动态平衡，液面不再下降，所以曲线先下降，后趋于稳定。
人教生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例
第1节 物质跨膜运输的实例
{问题探讨
在一个长颈漏斗的漏斗口外 密封上一层玻璃纸，往漏斗 内注入蔗糖溶液，然后将漏 斗浸入盛有清水的烧杯中， 使漏斗管内外的液面高度相 等，过一段时间后，会出现 如图所示的现象。
（玻璃纸：又叫赛璐玢，是 一种半透膜，水分子可以透 过它，蔗糖分子不能。）
2）用显微镜观察细胞中紫色中央液泡的大小以及原生 质层的位置
4、进行实验
5、分析结果，得出结论
3）从盖玻片一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸 引，重复几次
4）在低倍镜下观察细胞与中央液泡大小的变化及原生 质层的位置。
5）从盖玻片一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸吸引， 重复几次
6）在低倍镜下观察细胞与中央液泡大小的变化及原生 质层的位置
外界浓度 > 细胞质浓度 外界浓度= 细胞质浓度 外界浓度< 细胞质浓度
失水 皱缩
水分进出等有机物能够透过细胞膜吗？
红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2、红细胞的细胞膜是不是相当于“问题探讨”中所 说的半透膜？红细胞的细胞膜是一层半透膜。
葡萄 糖溶 液
蔗糖 溶液
B、B侧液面高于A侧液面 C、两侧液面无变化
半透膜 D、不能确定
{与生活的联系
1、你吃比较咸的食物时，例如腌制的咸菜、连续嗑带盐 的瓜子等，你的口腔和唇的黏膜会有什么感觉？为什么？
会有干燥难受的感觉，因为口腔和唇的细胞失去水分，即水 分的输出。
2、当你把白菜剁碎准备做馅时，常常要放一些盐，过一 段时间后就可见有水分渗出，这些水分是从哪里来的？
1、装置管内液面升高的原因是什么？
单位时间内 进入半透膜的水分子数 > 渗出半透膜的水分子数
高中生物 第四章 第一节 物质跨膜运输的实例课件 新人教版必修(与“细胞”有关文档共14张)
物质跨膜运输的其他实例
20 —I－25倍
血液
半透膜： 无生命，一些物质（一般是小分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜。
对于动物、植物细胞来说：
1g/ml的蔗糖溶液，一瓶是质量分数为0. 液泡变小，紫色变深 B.
250mg/L
人甲状腺滤泡上皮细胞 为什么天天施肥，洋葱植株却死掉了呢？
量分数0.1g/ml的蔗糖溶液，一瓶是质量 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞
细胞膜等生物膜都是选择透过性膜 液泡变小，紫色变浅 D.
分数为0.3g/ml的蔗糖溶液，你能利用 液泡变小，紫色变深 B.
1g/ml的蔗糖溶液，一瓶是质量分数为0.
紧紫紧色靠 洋在葱一鳞起片叶表本皮细B胞.节课所学知识，将他们鉴别出来吗？
1.观察质壁分离装片时，可看到紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的 变化状况是
A.液泡变小，紫色变深 B.液泡变大，紫色变浅 C.液泡变小，紫色变浅 D.液泡变大，紫色变深
2.把紫色洋葱鳞片叶的表皮置于质量浓度为0.3g/ml的蔗
糖溶液中后，原生质层和细胞Fra bibliotek之间将A. 紧紧靠在一起
B.充满细胞液
C. 充满蔗糖溶液
现有两瓶缺失了标签的溶液，一瓶是质量分数0.
紧紧靠在一起
B.
观察质壁分离装片时，可看到紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的变化状况是
为什么天天施肥，洋葱植株却死掉了呢？
木糖的相对分子质量小于葡萄糖，但细胞却 动物细胞的细胞膜相当于半透膜
紫色洋葱鳞片叶表皮细胞
紧紧靠在一起
B.
二、植物吸细胞的收吸水葡和失水萄糖而不吸收木糖。
细胞内溶液浓度
低
小组完善折叠式学习卡并展示
第8页，共14页。
人教版生物必修1第4章第1节 物质跨膜运输的实例
细胞壁的伸缩性小于原生质层
生活实例
做凉拌西红柿时，常常放一些糖，一会儿就可以 看到水份渗出。
对农作物施肥过多，会造成“烧苗”现象。
泡在盐水中的萝卜条会软缩，泡在清水中的萝卜 条将更加硬挺。
科学探究步骤 植物细胞的吸水和失水
提出问题 （原生质层是一层半透膜吗？）
结果说明: 细胞膜相当于半透膜
解决问题
连续嗑带盐的瓜子，你的口腔 和唇的黏膜为什么有干涩的感 觉呢？
原因：细胞失水
三、植物细胞的吸水和失水
细胞膜 液泡膜 原生质层 细胞质
液泡
细胞核 细胞壁
提供信息
植物细胞壁是全透性的
成熟植物细胞具有中央大液泡，占整个细胞很大 比例，因此细胞内的液体环境主要指的是液泡里面 的细胞液 细胞膜、液泡膜都是半透膜
作出假设 （原生质层相当于一层半透膜） 设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
设计方案：
将植物细胞浸润在较高浓度的蔗糖溶液中， 观察大小的变化；再浸润在清水中，观察其大小 的变化。
A移动 B移动
在渗透作用中，水分是从水分子相对 多 （多、少） 的一侧，向水分子相对 少（多、少）的一侧运输，顺
着相对含量梯度进行的
二、动物细胞的吸水和失水实验证明
外界溶液浓度 外界溶液浓度 外界溶液浓度
小于
大于
等于
细胞质浓度 细胞质浓度
细胞质浓度
结 果:
吸水膨胀
失水皱缩 保持原状态
结论： 动物细胞发生了渗透作用
变小
原生质层脱离 细胞壁
人教版生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例
取决于外界溶液浓度比细胞内溶液浓度的大小
红细胞吸水与失水的多少取决于什么条件？
取决于膜两侧浓度差的大小
（二）成熟植物细胞的吸水和失水
① 细胞壁
水
② 细胞膜 ③ 细胞质
原
生 质
半透膜
④ 液泡膜 层
外界溶液浓度 细胞液浓度
膜两侧的浓度差
水
外界溶液 现象
浓度大小比较
0.3g/mL的蔗糖溶液
成熟植物细胞
吸水 膨胀
失水
失水后 再吸水
质壁分离
质壁分离复 原
二、细胞的吸水和失水
（一）动物细胞的吸水和失水
半透膜 细胞膜
膜两侧的浓度差
外界溶液浓度 细胞质溶液浓度
红细胞的细胞膜为什么可看作半透膜？
因为它不能让血红蛋白等大分子通过，可 以让水分子自由通过
成熟红细胞失水和吸水现象分析
烧杯试剂
清水
0.9﹪的NaCl溶液 9﹪的NaCl溶液
现象 浓度大小比较 水分子扩散情况
细胞吸水膨胀 细胞保持形态 细胞失水皱缩
外界溶液浓度
外界溶液浓度
外界溶液浓度
小于
等于
大于
细胞质溶液浓度 细胞质溶液浓度 细胞质溶液浓度
外界
胞内 外界
胞内 外界
胞内
当外界溶液的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？
当红细胞过度吸水才会涨破
从浓度来看，水分跨过膜的运输有什么规律？
总是从低浓度溶液运往高浓度溶液
渗透作用小结
1、渗透作用条件：半透膜、膜两侧具有浓度差
2、水分子通过半透膜在两侧相互扩散
当烧杯溶液浓度小于漏斗溶液时： 水分子进入漏斗多于渗出漏斗——漏斗液面上升
人教生物必修1第4章第1节物质跨膜运输的实例 (1)
向烧杯内加清水 向烧杯内加等浓 向烧杯内加清水 向长颈漏斗内
至液面与漏斗内 度蔗糖液至液面 至液面与漏斗内 加入蔗糖液
平齐
与漏斗内平齐
平齐
液面上升
液面不变
液面不变
蔗糖液漏出
将两个大小一样的萝卜条分别放入A、B两种溶液中
探究植物细胞的吸水和失水
组号
探究实验 操作
第一、二、三、四组 取出萝卜条，与桌上的打孔器进行比较。
4.观察洋葱鳞片叶细胞吸 4.观察低浓度溶液中的植物细胞：
水时的细胞。
在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸
水纸吸收，这样重复几次。
探究植物细胞的吸水和失水
记录实验结果
观察到的 图像
正常状态
液泡大小 变化
原生质层 位置
高浓度状态
低浓度状态
探究植物细胞的吸水和失水
① 细胞壁 ② 细胞膜 原生 ③ 细胞质 质层 ④ 液泡膜 ⑤ 细胞液
思1考.选1择：紫选色择的怎洋样葱的鳞材片料、 1.制作临时装片：
如叶何作操材作料才制能成观临察时到装液 泡片？，用显微镜进行观
察。
(1)用滴管在载玻片的中央滴一滴清水；
(2)撕取洋葱鳞片叶紫色较浓的外表皮，平展在载玻 片的清水中，并盖上盖玻片。
思2.观考察2：正需常要状观态察下哪的些细溶 2.观察正常状态下的植物细胞：
液胞下。的植物细胞？
用低倍镜对光→固定临时装片→调节粗准焦螺旋→
调节细准焦螺旋
思考3：这些溶液下的植物
3细.观胞察先后洋观葱察鳞顺片序叶如细何胞安失排， 3.观察高浓度溶液中的植物细胞： 水才能时观的察细到胞细。胞失水、吸水 在盖玻片的一侧滴入高浓度的蔗糖溶液，在盖玻片 两种情况下液泡大小的变化？ 的另一侧用吸水纸吸收，这样重复几次。
人教版2020高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 第1节 物质跨膜运输的实例学案 新人教版必修1
第1节物质跨膜运输的实例学习目标知识概览(教师用书独具) 1.掌握渗透作用发生的条件。
(重难点)2.会描述质壁分离与复原的过程。
(重点)3.理解植物细胞失水和吸水在实践中的应用。
(难点)[自主预习·探新知]一、渗透作用与细胞的吸水和失水1．渗透作用具备的两个条件(1)具有③半透膜。
(2)膜两侧①②具有浓度差。
2．动物细胞的吸水和失水(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
(2)条件及现象过程条件现象吸水外界溶液的浓度＜细胞质的浓度失水外界溶液的浓度＞细胞质的浓度平衡外界溶液的浓度＝细胞质的浓度3.(1)成熟植物细胞的结构(2)原理和现象①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，发生质壁分离复原现象。
二、植物细胞的质壁分离和复原1．实验原理成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。
2．实验步骤及现象3．发生质壁分离的原因(1)外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。
(2)内因：原生质层比细胞壁的伸缩性大。
三、物质跨膜运输的实例1．实例(1)水稻吸收SiO4－4多，吸收Ca2＋、Mg2＋较少；番茄吸收Ca2＋、Mg2＋较多，而吸收SiO4－4较少。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞中碘含量明显高于血液中碘的含量。
(3)不同微生物对不同矿物质的吸收表现差异较大。
2．特点(1)物质跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的。
(2)细胞对物质的输入和输出有选择性。
3．结论细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜。
[基础自测]1．判断对错(1)动物细胞的细胞膜相当于半透膜。
( )(2)当外界溶液与细胞质浓度相同时，水分不进不出。
( )(3)植物细胞的原生质层指去掉细胞壁的部分。
( )(4)物质跨膜运输都是顺相对含量梯度。
( )(5)细胞对于物质的输入和输出具有选择性。
( )提示：(1)√(2)×外界溶液与细胞质浓度相等时，水分进出达到平衡。
人教版高中生物必修1第四章第1节 物质跨膜运输的实例(共19张PPT)
半透膜：是指某些物质 可以透过，而另一些物 玻璃纸是一层半透 质不能透过的多孔性膜， 膜，水分子可以透 能否通过半透膜，往往 过它，而蔗糖分子 取决于物质分子直径的 则不能。 大小。
一、渗透作用
1.渗透作用的概念：渗透作用是指水分子或其他溶剂 分子通过半透膜从相对含量高的一 侧向相对含量低的一侧扩散的现象。
a
a
b
A
c a
b
B a
c
b
c
b D
c
C
3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称 “烧苗”。其原因是（B ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁
4、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防腐的原理 是（ D）
A、盐水中的Cl－有杀菌防腐的作用
第四章 细胞的物质输入和输出
第一节物质跨膜运输的实例
（课时一）
教学目标：
• 1、举例说出细胞膜是选择透过性膜。 • 2、尝试提出问题，作出假设。 • 3、进行关于植物细胞吸水和失水的实验设 计。
扩散现象：是指物质分子从高浓度区 域向低浓度区域转移直到均匀分布的 现象。
渗透现象示意图
在一个长颈漏斗的漏斗 口外密封上一层玻璃纸， 往漏斗内注入蔗糖溶液， 然后将漏斗侵入盛有清 水的烧杯中，使漏斗管 内外的液面高度相等。
B
4.渗透作用的结果：
1.宏观上： （1）从浓度来看：低浓度
高浓度 低 高
高 （2）水分子的相对含量：
（3）从渗透压看：
低
2.从微观上看：
水流方向是双向的
观察图片思考并讨论
类比推理
1.红细胞内的血红蛋白 等有机物能够透过细胞 膜吗？ 2.红细胞的细胞膜是不 是相当于“问题探讨” 中所说的半透膜？ 3.当外界溶液的浓度低 时，红细胞一定会由于 吸水而涨破吗？ 4.红细胞吸水或失水的 多少取决于什么条件？
高中生物必修一第四章—第1节 物质跨膜运输的实例
A
B
半透膜
如图1所示三个漏斗颈的内径相等，漏斗内盛有浓度相同的蔗 糖溶液，且漏斗内液面高度相同，置于同一个水槽的清水中。 三个渗透装置半透膜的面积和蔗糖溶液的体积不同，如下表：
A
图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则
曲线与各装置的对应关系是：
A．1-丙；2-甲；3-乙
发生质壁分离和复原——活细胞 不发生质壁分离——死亡细胞
2、测定细胞液浓度范围 （变量：不同浓度的蔗糖溶液）
待测细胞 + 一系列浓度梯度的蔗糖溶液 各溶液中细胞的状态
C细胞液范围 = 未发生质壁分离和刚质壁分离的 C外界溶液 范围
3、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小
（变量：不同的植物细胞）
不同植物细胞 +同浓度的蔗糖溶液
高度差
次数
溶液不断被吸出，漏斗内则不断吸水，浓度差变小，高度差与浓度差成正相关
2、若将漏斗中的蔗糖溶液换成葡萄糖溶液，液面变化： 漏斗管内液面先上升后下降，最后内外液面相平。
1、A侧加入细胞色素C水溶液（红色，大分子），B侧加清水， 两侧液面高度一致。最终：
A侧液面高于B侧液面，B侧无色
2、A侧为蒸馏水， B侧为麦芽糖溶液， 随即向两侧分别加入 等量的麦芽糖酶，水浴加热后，该过程两侧的液面变化是：
刚发生质壁分离所需时间
比较各自耗时的长短 判断质壁分离速度(细胞液浓度)
4、比较未知浓度的溶液浓度大小 （变量：未知浓度的溶液）
相同植物细胞 + 未知浓度的溶液
刚发生质壁分离所需时间
比较各自耗时的长短 判断溶液浓度的大小(t越短，溶液浓度越大)
5、鉴定不同种类的溶液(如一定浓度的KNO3和蔗糖溶液)
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2015高中生物第4章第1节物质跨膜运输实例典例精析新人教
版必修1
渗透作用
【例1】将红色水萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化，若进行加热，随着水温的升高，水的颜色逐渐变红，其原因是( )
A．细胞壁在加温中受到破坏
B．水温升高，花青素的溶解度加大
C．加温使细胞膜等生物膜失去了选择透过性
D．加温使水中化学物质发生了反应
解析：红色水萝卜的色素分子存在于液泡中，在膜具有活性的情况下，色素分子不能通过液泡膜和细胞膜。
因此，将红色水萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。
若进行加温，随着水温的升高，细胞膜、液泡膜将失去选择透过性，色素分子通过液泡膜、细胞膜进入水中，使水的颜色变红。
答案：C
点拨：渗透作用的进行需要两个基本条件——半透膜及膜两侧的浓度差，本题中活的生物膜具有选择透过性，大分子物质不能通过，但加热会导致生物膜失去选择性，渗透系统失去半透膜，大分子物质渗出细胞外。
变式拓展1 一个U形管中装有两种不同的溶液R和S，并被半透膜(X)隔开。
与S相比，R溶液浓度较低，如图417中所示阴影的深、浅分别代表浓度的高、低。
当U形管内达到平衡时，溶液表面与浓度的关系是( )
A．右侧较高，两溶液浓度相等
B．右侧较高，且右侧浓度较高
C．左侧较高，且右侧浓度较低
D．两侧高度相等，浓度相等
变式拓展2 小明用玻璃槽、饱和蔗糖溶液和清水做成如图418所示的实验装置，进行生物膜透性的模拟实验。
甲、乙两槽间的隔板的中央圆圈为玻璃纸，玻璃纸是一种半透膜，蔗糖分子不能透过，而水分子能自由通过。
几小时后发现( )
A．甲槽内水的体积减小
B．乙槽内溶液的体积减小
C．甲槽内水的体积无变化
D．乙槽内溶液的体积无变化
质壁分离及其应用
【例2】将新鲜的苔藓植物叶片放入加有少量红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，会看到细胞状态如图419所示。
此时，部位①和②的颜色分别是( )
A．①无色、②绿色 B．①红色、②绿色
C．①红色、②无色 D．①红色、②红色
解析：①为原生质层和细胞
壁之间的空隙，因细胞壁具有全透性，因此充满的是外界溶液，即红墨水，颜色为红色。
②为原生质层，具有选择透过性，红墨水不能透过；原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质，细胞质中有叶绿体，因此②为绿色。
答案：B
点拨：植物细胞的原生质层是半透膜，红墨水不能透过，叶片的细胞质内含有很多叶绿体，因此②呈现的颜色是绿色。
变式拓展3 在用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片时，观察细胞的变化。
下列有关实验操作和结果的叙述中，正确的是( )
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常的生理功能
变式拓展 4 假设三个细胞液浓度不同的细胞，放在某浓度的蔗糖溶液中出现如图4110所示状态，你认为这三个细胞在未发生上述情况之前，其细胞液浓度的大小关系是(
)
A．a＞b＞c B．a＜b＜c
C．b＞a＞c D．b＜a＜
c
植物细胞吸水与吸收矿质元素的关系
【例3】用相同的培养液分别培养植物甲和植物乙幼苗，一段时间后分别测定培养液中各种成分的百分含量，并与原培养液(各成分相对含量为100%)中相应成分作比较，结果如图4111所示。
下列有关叙述中，错误的是(注：离子运输需要细胞膜上的载体蛋白)(
)
A．不同种植物对同种离子的吸收量不同
B．同一种植物对不同离子的吸收量不同
C．植物甲对水分和Mg2＋的吸收量不成比例，吸收水的量大于吸收Mg2＋的量
D．植物乙根细胞膜上SiO4－4的载体比植物甲根细胞膜上Mg2＋的载体多
错解
C 错误的原因是将离子成分变化柱形图认为是两种植物对不同离子的不同吸收量，认为甲植物吸收的Mg2＋比乙植物多，SiO4－4的吸收量比乙少，认为吸收的成分越多，则相应的蛋白载体越多，从而作出错误的判断。
正解
D 用培养液培养植物一段时间后，培养液与原培养液相应成分百分含量的变化，甲植物培养液中Mg2＋大于100%，说明甲植物细胞对培养液中水的吸收量大于对Mg2＋的吸收量。
悟区：植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程，虽然离子溶解在水中被吸收，
但二者吸收的原理、过程、动力等都是不相同的。
变式拓展5 下列关于物质跨膜运输实例的说法中，不正确的是( )
A．细胞膜、核膜等生物膜都是选择透过性膜
B．水分子进出细胞，取决于细胞内外液体的浓度差
C．小分子物质都能通过细胞膜，大分子物质则不能
D．细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程
【变式拓展】
1．B 解析：“与S相比，R溶液浓度较低”，则可导致水分子更多地由R侧经半透膜渗透进入S侧，从而造成S侧液面升高，但达到渗透平衡时，浓度原本较高的S侧，其浓度仍旧高于R侧，故B项符合题意。
2．A 解析：水分子可以通过半透膜，而蔗糖分子不能透过，通过渗透作用，甲槽内水的体积减小。
故选A项。
3．B 解析：观察植物细胞质壁分离实验时，植物细胞始终处于生活状态，若将装片在酒精灯上加热后，细胞会死亡，细胞原生质层因此而丧失选择透过性功能，将无法观察到质壁分离现象；用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，只有大于细胞液浓度的溶液才有可能使细胞失水，出现质壁分离及自动复原现象，而等于或小于细胞液浓度的溶液则不能使其发生质壁分离；若细胞发生质壁分离不能复原时，说明细胞过度失水已死亡，细胞的正常生理功能已完全丧失。
A、C、D项错误。
由于植物细胞外面有细胞壁的保护，所以当植物细胞浸在清水中时，不会像动物细胞一样由于吸水过多而膨胀破裂。
故选B项。
4．A 解析：当细胞液浓度等于外界溶液浓度时，通过渗透作用进出细胞的水分达到动态平衡，细胞形态基本不变(题图a)；当细胞液浓度低于外界溶液浓度时，细胞通过渗透作用失水，液泡和原生质层逐渐缩小，出现质壁分离现象(题图b、c)。
细胞失水越多，液泡和原生质层的体积越小，其实验前细胞液浓度越小。
所以实验前细胞液浓度的大小关系为a ＞b＞c。
5．C 解析：生物膜都主要由脂质、蛋白质构成，都具有选择透过性。
水分子可以自由通过，被选择的一些离子、小分子也可以通过，其他离子、小分子和大分子则不能通过。
对于细胞需要吸收和排出的大分子物质则是依靠胞吞和胞吐的方式进出细胞。
细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输的过程，水分子进出细胞，主要取决于细胞内外液体的浓度差。